发表时间：2018-07-06T10:58:49.247Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：吴俊河[导读] 摘要：光伏发电产业凭借着其可持续性、清洁性和高效的投入产出比赢得各方青睐。

（国网河南省电力公司漯河供电公司河南省漯河市 462000）摘要：光伏发电产业凭借着其可持续性、清洁性和高效的投入产出比赢得各方青睐。本文主要探究了当前中国光伏发电产业的现状，并就分布式光伏发电并网的成本与效益进行了相关阐述，并以实际应用案例来说明模型的合理性和有效应。结论表明了运用该方法测算的光伏项目并网经济性良好。

关键词：分布式光伏发电；并网方案；成本；效益研究一、引言

光伏发电方式，能够在人口的密集区缓解用电压力情况，也能够减少环境的污染现状。在“自发自用，余电上网”运营模式下，光伏发电并网项目的系统发电量优先满足用户需求，剩余部分由电网收购，不足部分从电网购入。此类项目具有就地消化，节省输变电投资、运行费用，不存在电力交易，降低用电成本，降低污染排放物等优点。

二、光伏发电技术原理

光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用，将多个太阳能电池板（组件）按照不同的排列形式（进行串联、并联）组成太阳能电池方阵，在接收太阳能之后电压逐渐升高，达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电，经过直流配电箱汇流到逆变器，将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。

三、我国分布式光伏发电的现状我国分布式光伏产业起步较晚，缺乏整齐统一的规划，导致了现在很多老城区、旧城区使用太阳能杂乱无序，利用光伏发电几乎无从谈起。新建的新城区已经意识到光伏发电的重要性，除此之外，工业园区、高新科技园区、经济开发区、农业示范区、集中应用示范区等也大规模试点光伏发电应用。除此之外，很多地方也鼓励将使用不了的余电入国网对外出售。 2009年早些时候出台的光电建筑每瓦补贴20元及2013年国家发展和改革委员会发布的光伏发电电价每瓦补贴0.42元等相关支持。诚然，这些仍旧是以楼宇示范项目、校园、生态城和工业用户为主。

总之，针对我国分布式光伏发电在我国能源配比中仍旧处于低位，分布式光伏发电分布杂乱、无法统一调配统一运行的情况，国家也正在加大对这种新兴能源给予、资金的相关支持。

四、项目前期可行性研究阶段出现问题的对策

4.1对于项目前期管理投资的客观性、公正性、科学性不足的问题对于这个问题，我们可以引进市场机制，与市场接轨，使投资者转变其不重视前期投资控制的落后观念，还可以加强的机构改革，对以往的规定进行清理，达到“政企分离”，以避免由于低估投资。

4.2对于可行性研究周期短的问题从我国实际出发，保证可行性研究有法可依，有章可循，防止“长官意志”和“本位主义”影响造成的高估效益，国家和行业部门应学习国外经验，指定新的有关可行性研究的内容和深度的规定，同时与国际工程咨询业的要求接轨，超前谋划，根据本行业部门的特点尽量细化有关条款，提前进入科研阶段。

五、分布式光伏发电并网的成本分析分布式光伏发电并网的成本主要表现在建设成本和运营成本，我们分别来详细探究下并网的成本。

1、需要根据当地城市电网的发展现状，当地的太阳能资源等情况，开展有效的市场调研与试验。

2、确定好了试点地域后，要结合城市规划总体纲要及该地域控制性详细规划进一步开展空间负荷预测及负荷总量预测。

3、根据我们所分析获得该地区符合特征以及太阳能资源数据，正式进行光伏发电负荷曲线以及出力情况的匹配分析工作，如图1所示，途中的曲线对于时间的积分为电量，其中的第一部分为光伏发电上网的电量；第二部分为用户在光伏发电作为电源情况下的用电量；第三部分为用户在公共配电网作为电源的用户用电量。在对上述情况进行分析之后，还需要我们能够结合当地的地域、投资规模等一系列因素对所要建设的光伏发电装机容量进行确定。

4、需要列出可能的光伏发电运营模式备选方案，并对不同的运营模式所具有的优缺点以及可行性进行全面分析。

5、要根据发电选址地点目前的现状以及周围的环境进行考察，并对在不通用运营模式下光伏发电所具有的用户配电网改造方案以及接入方案等进行确定。

六、实际案例的设计与计算6.1光伏供电系统配置设计

以某高能耗工业园电网设计为例，介绍如何进行设计配置混合式发电供电系统。全年用电量约为3800万kWh，用电金额约3000万元。该高能耗工业园用电情况见表1。

参照日本工业标准（JIS）中发电量预测方法中的计算公式：标准太阳电池板输出PAS的计算公式为： PAS=PMS×n（1）

式中：PMS为标准太阳电池板单位太阳能标准试验下的输出；n为太阳电池模块数量。

基本设计系数由国家太阳能发电系统的基本构成设定的一组系数计算得出：

K′=KHD×KPD×KPM×KPA×ηINO（2）

式中：KHD为日射量年变化修正系数；KPD为经时变化修正系数；KPM为太阳电池负载整合修正系数；KPA为太阳电池回路修正系数；ηINO为逆变器的转换效率等。不同发电系统，基本设计系数不完全一样。

环境温度修正系数KPT的计算：

K=1+αPmax（TCR-25）

式中：αPmax为最大输出温度系数；TCR为平均太阳电池模块的温度。

TCR=TAV+△T（4）式中：TAV为月平均气温；△T为太阳电池模块温度上升调整值，根据电池板放置位置和方式的不同调整值也不同。综合设计系数K计算： K=K′×KPT（5）系统发电量EPM的计算：

EPM=K×PAS×HAM/GS（6）式中：HAM为月累积倾斜面日射量；GS为标准测试条件下的日射强度。

查阅当地气象资料了解当地光资源的规律，确定日累计倾斜面日照射量和平均气温等参数。高能耗工业园建筑物屋顶面积考虑，设定太阳能的标准输出为5MW。据计算在该地区建设5MW太阳能光伏发电系统，预计年发电量为704万kWh，每月环境条件不同会有一定波动。

6.2、预期效益金额计算

假设项目投入、运营成本：太阳能光伏5MW发电系统造价约为6千万，生命周期为20年以上。全钒液流1MW储能系统造价约为：4千万，生命周期为20年以上。太阳能发电系统（含储能系统）按20年折旧，10%设备残值计算：年折旧费450万，维护费用约50万，年运营费用总计约500万。运营方案一：光伏并网发电上网销售、储能电池调节电能质量；预计15年可以回收成本，全生命周期剩余利润约为6300万。运营方案二：高能耗企业削峰使用，剩余电量上网销售；预计18年可以回收成本，全生命周期剩余利润约为5800万。从经济效益来说，光伏发电系统投资回报率并不算太高，但随着太阳能转化效率的提高，太阳能组件和储能系统成本下降、寿命提高，必将创造更丰厚的经济效益。从节能减排、环境保护角度来说，光伏发电系统影响非常显著，此发电规模按照火电厂发电折算，每年可节约原煤石油约4000kg，减少二氧化碳排放约6000kg，灰渣约700kg，二氧化硫约14kg。

七、结束语

随着全球“去碳化”经济的呼声越来越高，太阳能光伏发电作为新兴的可再生能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域等优点，正得到迅速的推广。当前我国社会经济发展对于电能的需求量不断增加，为提高电网的运行能力，需对光伏发电技术进行充分利用，并结合实际情况进行设计，促进电力行业的整体发展。

参考文献

[1]马军杰,张信,王恩琦,等.并网光伏发电价值的综合评价[J].水电能源科学,2011,29(6)：169-171.

[2]李建平,王恩福,符起贤,等.高速压力机振动分析与控制[J].机电工程技术,2006,35(6)：56-58.

[3]尤少君.压力机振动成因的探究与共振的改善[J].机械研究与应用,2014(6)：50-51.

[4]孙明江,王兴松.闭式高速压力机的隔振研究[J].控制工程，2013,20(4)：635-638.

[5]杨先健,战嘉恺,邵斌,等.大型压力机的振动与隔振问题[J].工程建设与设计,2003(8)：14-16.

[6]ChehabAG,E1NaggarMH.Designofefficientbaseisola-tionforhammersandpresses[J].SoilDynamics&EarchquakeEng,2003,23：127-141.

[7]陈先宝,朱青.机械压力机的冲裁振动与油液减振器的动态分析[J].华北工学院学报,1995,16(2)：122-127.

[8]郑基睿,赵宇,柯尊芒.基于LabVIEW的高速压力机振动测试系统[J].机械与电子,2013(1)：13-15.

[9]沈荣华.机械压力机的振动故障诊断及防振分析[J].科学中国人,2015(1)：50-51.下载本文